毛乌素沙地油蒿植冠下生物结皮分布特征及影响因素研究

• 作 者: 张军红
• 机 构: 中国林业科学研究院
• 出 处: 中国林业科学研究院
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 毛乌素沙地 油蒿 格局 生物结皮 枯落物

生物结皮在干旱、半干旱地区分布广泛,对于改善土壤理化性质、维持植物群落稳定具有重要意义。本文调查、分析了毛乌素沙地油蒿植冠下生物结皮分布及其各种影响因素,揭示了油蒿植冠下生物结皮分布格局及其影响因素的分布规律,并对生物结皮形成过程进行了初步分析和讨论。主要研究结论如下:(1)油蒿植冠下生物结皮围绕油蒿根部呈环带状分布,生物结皮厚度分布不均匀,随距油蒿根部距离及方向有明显的规律性。生物结皮厚度的最大值出现在距油蒿根部20cm处,厚度最大值为0.86cm,20cm处向外生物结皮厚度呈环带状降低,距离每增加10cm生物结皮厚度平均下降约0.07cm。东南方向上生物结皮分布半径普遍长于其他三个方向,西北方向生物结皮分布半径普遍短于其他方向;距油蒿植株根部相同距离处东南方向生物结皮最厚,西北方向生物结皮最薄。(2)油蒿植冠下生物结皮中土壤粒径组成、有机质和总氮含量的分布有明显的规律性。生物结皮层中粗砂粒含量随距植株根部距离的增加递增,细砂粒含量随距植株根部距离的增加递减。油蒿植冠下生物结皮层土壤有机质和总氮含量从植株根部向外随距离的增加有递减的趋势,油蒿植冠下生物结皮的分布能促进表层土壤的发育并增加土壤养分。(3)油蒿植冠下生物结皮各种影响因素的分布有明显的规律性。研究区全年以北向风为主,西北、正北和东北三个风向出现的频率和占51%;油蒿植冠半径东南方向最长、枝叶密度最大,西北方向最短、枝叶密度最小,东北、西南两方向上植冠半径及枝叶密度均介于前两者之间;枯落物主要分布在油蒿植冠下,东南方向枯落物分布半径及单位面积枯落物干重均显著大于其他三个方向,西北方向枯落物分布半径及单位面积干重均最小;油蒿植冠下土壤有机质、总氮、粒度组成均与距植株根部距离具有一定的线性相关。(4)油蒿植冠下生物结皮分布格局是多种因子综合作用的结果。油蒿植株长期受北向风的影响,植株形态出现方向上差异。油蒿植株形态造成风、光照、大气沉降、降雨等因子对油蒿植株下地表作用的差异,同时又影响到油蒿植冠下枯落物的分布、温度、湿度条件和土壤理化性质,枯落物的覆盖能有效改善油蒿植冠下微环境,为微生物的活动提供适宜的环境条件,枯落物为生物结皮的发育提供养分、环境条件(温度、湿度)及骨架。生物结皮的发育能进一步促进表层土壤中细颗粒组分的增加;同时增加土壤养分,而土壤养分的增加又有利于生物结皮的发育,二者相互促进。